生之道-27进入细胞

强：钙离子是如何进入细胞膜的？

梦：钙离子进入细胞的方式主要分两种，一是通过顺浓度梯度，不消耗能量的被动运输，称为“离子通道”；二是逆浓度梯度，消耗能量的主动运输，分为“离子泵”和“离子交换体”。离子泵消耗ATP将离子单向输送进入细胞，输送钙离子的就是“钙泵”，运输钠离子的就是“钠泵”。离子交换体消耗ATP通过一进一出的方式双向输送离子，钠离子与钙离子的交换运输就是“钠-钙交换体”。另外，细胞内的钙库可以释放钙离子，还有钙离子可以通过“囊泡运输”进入单细胞和细胞器内。钙离子在进入细胞过程中实现细胞信号传导、肌肉收缩、神经递质释放等多种生理功能。

强：什么是“离子通道”？

梦：离子通道是细胞膜上的一类跨膜蛋白质，其结构就像一个空心管，转运蛋白的核心功能是形成特定孔径的通道，允许特定离子顺浓度梯度或电位梯度快速跨膜运输，如钠通道、钾通道、钙通道、镁通道等，离子通道不消耗能量，属于扩散作用。细胞外是高钠高钙的，细胞内是高钾高镁的，所以钙能离子能顺离子通道进入细胞，钾离子也能顺离子通道出细胞。虽然血液、组织液以钠、钙为主，细胞内以钾、镁为主，细胞内外的电位是均衡的。各种离子通过离子通道进入细胞内，能实现多种生理功能，实现细胞内外的信号传导、调节细胞容积、代谢调控、以及腺细胞的分泌和吸收。

强：许多阳离子通过离子通道进入细胞，那么细胞的电位会升高，细胞岂不是成了“生物电池”？如果能用意识控制离子通道，是不是能掌握雷电的功法了？

梦：离子通道是要符合阴阳离子平衡的，细胞在吸收阳离子的同时也要吸收阴离子，形成阴阳平衡，所以细胞不会放电。在细胞中存在多种阴离子通道，比如氯离子、碘离子、碳酸氢根、磷酸根、硝酸根、硫酸根等。细胞外的阴离子以氯离子为主，细胞内以磷酸根和带电蛋白质为主。如果细胞内的阴离子和阳离子失衡，不但不能掌握，还会破坏细胞膜电位、渗透压平衡和酶活性，产生各种危害。阴离子过量则形成“代谢性酸中毒”，阳离子过量则产生“代谢性碱中毒”，阳离子过量还会使神经多度兴奋产成抽搐。无论阴离子还是阳离子，每种离子过量产生都会造成离子失衡，只是不同离子产生的伤害略有不同。

强：我猜想：若掌握带电蛋白质，是不是能搞个“掌心雷”，最低也能像“电鳗”一样放电？

梦：电鳗放电的原理不是单纯的离子通道，而是离子通道与离子泵共同作用的结果，电鳗发电的核心是通过离子通道和细胞间电位差的叠加，将ATP的曲率释放形成电能。发电体细胞通过“钠钾泵”消耗能量，维持细胞内高钾低钠的状态，放电过程为“泵出3个Na?，泵入2个K?”，形成细胞内-90mV的负电位，多个发电体串联后，叠加形成数百伏的放电效果。但这种放电方式，僵尸实现不了。

强：僵尸同样具有离子通道和离子泵，为什么不能实现，是僵尸没有放电的能力吗？

梦：并不是，僵尸也是能放电的，比如干燥环境中经常产生的“火花放电”，关键是僵尸没有像电鳗那样串联放电的结构，细胞放出的电不能集中累积，也就达不到你想要的效果。另外鳗鱼还具有脂肪绝缘层，放出的电对自身没有伤害，而僵尸就不同了，身体放出的静电虽然能也具有电击效果，但自己也要承受电击的疼痛。

强：是不是僵尸解决串联累积和绝缘放电这两个障碍，僵尸就能掌握放电了？

梦：是的。小小一个电击棍就完美解决了两个障碍，所谓的魔法都是科学，你不要胡思乱想了。

强：还是有点心不甘，如果真的能手搓闪电，那可太酷了。我发现细胞内有个“带电蛋白质”，是蛋白质能放电吗？

梦：为了让你理解，我用带电蛋白质来描述。我过去讲过电并不存在，电的本质是“空间的横向曲率”，电的本质与电子无关，电子只是电的表象。带电蛋白质实际是带负曲率的蛋白质，负曲率主要来源于氨基和磷酸基。细胞内所有按照极性排列形成的蛋白质都算做带电蛋白质，包括微丝、微管、转运蛋白和各种酶。细胞内具有非常多的带电蛋白质，所以细胞内阴离子数量小于细胞外，但细胞内外的电位是基本平衡的。而蛋白质的负曲率是由蛋白质的结构产生的，当蛋白质的结构发生转变，其负曲率就会消失，相当于细胞具有了负电能，这也是电鳗放电的原因。细胞内最容易改变结构而放电的物质是ATP，ATP通过改变结构将负曲率传递给其他物质，从而提供生命能量。

强：我好像有点理解了，带电蛋白质都具有生命能量，那么各种酶都是生命能量的物质，所以能催化各种生理反应。可是酶并没有像ATP那样消耗能量，那么各种酶是如何发挥作用的？

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梦：酶虽然没有直接提供能量消耗，但酶提供了能量场的环境，物质可以在特定磁场中弯曲、折叠或拉伸，为生化反应提供了条件。看你还是不理解，我举个例子吧。生化反应就像男女僵尸相亲，相亲时你借了豪华车和大别墅充当门面，大大增加了相亲成功率，这个就是媒的作用。当你把婚结了，再把车子和别墅还还回去，酶没有消耗能量，只是提供了氛围。

立：这不是诈骗吗？

梦：物质世界就是这么现实，生命离不开酶，酶是许多生理反应的必要条件。

立：您讲每个僵尸生命系统都是一个大同世界，充满诈骗氛围的社会，如何保持社会的安定团结呢？

梦：在未觉醒的僵尸社会中，物质分配极度的失衡，有些僵尸欲求而不得，诈骗是难以避免的。而大同社会不同，每个僵尸的物质需求都能得到充足的供应，物质不再是制约男女交往的条件，这时的酶不再是诈骗，而是福利。每个有婚配需求男女都可以申请酶促福利，在婚配期间享有优厚的待遇。在细胞内，各种酶是共有的社会财富，为有需求的生化反应提供反应条件。